高純度銅的擴散焊接和釬焊，以開發(fā)用于連接下一代線性對撞機 的精密加工銅部件的程序。在 400 °C 至 1000 °C 的溫度范圍內(nèi)，在兩種不同的負(fù)載條件 [3.45 kPa (0.5 psi) 和 3.45 MPa (500 psi)] 下，在兩種不同的金剛石加工表面光潔度上進(jìn)行擴散粘合。釬焊是使用純銀、純金和金鎳合金制成的，并且通過輻射和感應(yīng)加熱產(chǎn)生不同的加熱速率。通過物理氣相沉積 (PVD) 和傳統(tǒng)的釬焊合金墊片應(yīng)用釬焊材料。擴散焊接實驗的結(jié)果表明，在 700 °C 或更高的鍵合溫度和 3.45 MPa 的鍵合壓力下，焊接強度非常接近銅基金屬。在較低溫度下，只能形成部分強度的擴散。在低粘合壓力 (3.45 kPa) 下，在 800 °C 及更高溫度下形成全強度粘合，而在 700 °C 及更低溫度下未觀察到粘合（零強度）。對擴散結(jié)合樣品的斷裂表面的觀察表明表面光潔度對結(jié)合機制的影響。這些觀察結(jié)果清楚地表明，鍵合是從點粗糙接觸開始的，在相似的鍵合條件下，更平坦的表面會導(dǎo)致更高百分比的鍵合面積。釬焊實驗的結(jié)果表明，純銀在常規(guī)和高加熱速率情況下都非常適合釬焊。同樣，純銀對 PVD 層和釬焊合金墊片都進(jìn)行了良好的釬焊。金和含金釬料存在問題，主要是由于金在銅中的高擴散性。這些問題導(dǎo)致需要過度驅(qū)動溫度以確保熔化、接頭中存在孔隙以及非常寬的釬焊接頭。基于本研究的總體結(jié)果，提出了一種用于制造結(jié)構(gòu)的兩步連接方法。該結(jié)構(gòu)將使用自對準(zhǔn)階梯接頭設(shè)計與純銀釬焊嵌件組裝在一起，然后在 700 °C 和 3.45 MPa 壓力下真空擴散焊接組件，以密封組件的關(guān)鍵內(nèi)部。最后，在同一爐循環(huán)中，溫度將升高到 800 °C，以使銀與銅反應(yīng)形成液態(tài)釬焊合金。主要是由于金在銅中的高擴散性。這些問題導(dǎo)致需要過度驅(qū)動溫度以確保熔化、接頭中存在孔隙以及非常寬的釬焊接頭。